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首先,混沌有助于解决复杂性的起源问题。对于自组织来说,复杂性的起源很重要,因为如果终态是唯;的,就没有选择;没有选择,也就没有进化。在混沌动力学中,相空间对系统有吸引力的态不止一个。既然系统的吸引子不止一个,演化就成了一个由可能性转变为现实性的过程。可能性有多种,现实性只有一个如何解决这多与一的矛盾呢选择,多中选一。系统自组织所遵循的原则,如果从外部看,就成了最适合组织复杂客体的控制论方法。于是,就可以解决如何把“多中选一”变成“多中选优”这个合目的控制”的核心问题。
其次,混沌有助于解决突变的问题。根据超循环理论,除了突变之外,系统是不产生新信息的。自组织理论感兴趣的是质的变化,即从一个状态到另一个状态的跃变,通过跃变,新信息被创造出来。在哲学认识中,一连串的事件中有一个能牵一发而动全身的临界点,混沌意味着这种临界点无处不在。对于物质进化,人们最感棘手的是那些光滑变化和突然变化的过渡例如在生物进行过程中,物种与物种之间更替,常常留有一个化石记录的空白。大多数人弄不懂,怎么竟能在“一瞬间”形成新物种呢现在,混沌理论的“蝴蝶效应”揭示了宏观结构形成的机制和触发过程,这是非常重要的。
再次,混沌有助于解决有序和无序对立统一的问题比起前两点来讲,这具更大的哲学意义。过去,在人们的认识中,混沈和有序是对立的、绝对排斥的,混沈为无序和无组织的代名词。现在,混池理论使我们看到了“热平扔泥钝”和“非平衡湍流混沌”的划分,只有前者才是“渺渺蒙蒙不分上下,昏昏沉沉不辨内外”,而后者却在宏观无序之中包藏着十分惊人的秩序性。混沌把有序和无序集于一身,不仅在静态关系上,说明有序和无序的对立统一,而且在动态关系上,有助于阐明事物发展“呈螺旋式上升”的否定之否定规律。
中国自古以来就把盘古开天辟地说成是混沌初开。阴阳五行说认为,混沌生阴阳,阴阳生五行,五行生万物。古希腊先哲也有这样的观点,正如思格斯所说:“在希腊哲学家看来,世界在本质上是某种从泥吨中产生出来的东西,某种逐渐生成的东西。”2根据现代宇宙演化理论,我们认为,混沌在我们这个宇审中是物质进行的始点。
但是,事物的发展不是直线地、无限地趋于复杂和有序化。当代科学对混沌的研究表明,有序来自混沌又可以产生混沌;泥沌来自有序,又可以产生有序,事物发展充满着有序棗无序的辩证转化。具体可表述为如下图式:混沌态1有序态1混沌态2有序态2
值得注意的是,混沌态2较之混沌1态1,不是简单的复归。在混沌态2之中保留着有序态1之中的信息,又包含着有序态2的“胚胎”。这就是说,系统在自组织地形成结构后,在混沌中生成的有序有可能复归混沌。但这不是简单的复归,因为混沌中包藏着秩序,而且这很可能类似于宏观能量向微观能量转移那样,是一种宏观序向微观序的转移。而这种转移正是产生高一级有序结构的前提和基础。
现在能比较完整地剖析无序棗有序的转化关系了。我们看到,自然界物质的运动充满着矛盾存在着转折点。物质演化必定是既组织自身又破坏自身的组织。但由于混浊有内部结构,混沌态是分层次的,与历史有关,这样,从有序到无序,再从无序到新的有序,事物从低级走向高级,这和否定之否定规律比较接近。
简单与复杂
客观世界既是简单的,又是复杂的。客观存在的任何事物,都是简单和复杂的对立统一。人类对事物的认识也经历了由简单到复杂的发展历程。十七世纪以来近代自然科学的发展,强调在实验的基础上分析和解剖,把复杂的要素简化后进行研究,取得了极大的成功。久而久之也导致了简单化的思潮。在经典科学中,复杂性仅仅是简单性的面纱。牛顿有句名言代表了经典科学的这个基本观点:“自然界喜欢简单化,而不爱用什么多余的原因来夸耀自己。”
进入本世纪,人们对自然的认识经历了一个向着多重性、暂时性和复杂性发展的根本转变,复杂性也随之作为一个重要的概念频频出现。混沌运动作为崭新的科学范例,使我们认识到复杂性如何在自然界中出现,以及在何种程度上被加以研究。
但是,认识到复杂性是物质世界的属性,并不意味化繁为简这条原则就不重要了。:简单与复杂的辩证关系既有认识论的意义,:更有方法论的意义。化繁为简作为一条重要的方法论原则,即使对于研究复杂系统问题也是绝对少不了的。就多年来人们形成的观念来讲,生物在其形态和功能两方面都无可争议的是自然界中最复杂、最有组织性的物体。但我们看到,自组织现象的突破却是从无生命世界中较简单的物系开始的。如贝纳德不稳流、化学钟等等,它们常来的连锁反应是整个科学界对复杂性科学的重视大大增加。
在这方面,分形理论提供的范例是最具说服力的。分形理论作为以研究无规则形体为对象的一门新的几何学,与经典的数学大相径庭。但是它的研究成果却有助于使人们相信简单与复杂之间的距离绝不象人们想象的那样大;过去,由于缺乏对复杂性进行定量研究的工具人们对复